第二章-光源(LED和激光器)
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第一章:普通光源投影机氙灯和汞灯数字投影机,不管其内部的复杂性,只有一个功能——将视频、数据和图形等图像投射到屏幕上。
为了这个目的,需要内部光源。
因为从光源到屏幕,投射图像巨大的放大倍数和许多的光学元件损耗,光源必须要格外的明亮。
远比我们熟悉的用于办公室等室内环境的白炽灯、荧光灯明亮。
目前最常用的应用在投影机上的两种灯泡技术是汞蒸汽和氙气。
两种类型的灯泡产生光线,都是在融凝石英玻壳内,在高压气体(通常几百个大气压)中通过电流。
灯泡内的电极——成为弧——间流动电流,点燃气态汞并使其发光。
汞蒸汽灯内(如名字所提示,汞加热到蒸汽状态)激活的气体混合其他气体(如惰性气体氩)来提高可靠性和发光性能。
另一方面,氙灯使用氙气。
这两种技术间的基本区别,对于采用他们的投影机来讲,决定了在属性和表现上的实际差异。
表现上的不同汞蒸汽和氙灯最主要的不同在于他们所释放光线的彩色光谱。
氙灯释放的相当平滑的光谱,或多或少的接近在可见光(400-700nm)的所有波段的亮度,接近自然太阳光的白色。
汞蒸汽灯的典型释放光谱,比较而言,就非常差了;在可见光区域,呈现出很多大的峰值,在黄色区产生最大峰值。
与蓝线比较,红色的汞蒸汽光谱趋向于低位置,明显的冷白。
鉴于汞蒸汽上上下下的光谱,采用这种灯泡的投影机与氙灯投影相比,在采用显色性指数(CRI,与自然光比较后的接近程度,0-100)来衡量时,会呈现比较糟糕的颜色。
为提高CRI,投影机光路可以设计成能实现比较平衡的可见光范围内的汞蒸汽光谱,并降低峰值,但代价是降低亮度输出。
比如科视基于汞灯的M系列投影机,在光路中采用电动黄色陷波技术,来提高投影机的色彩精确,作为折中,要降低亮度。
另外一个表现的不同是光谱的稳定性。
随着灯泡使用时间的推移,汞蒸汽灯泡的钉子状的光谱会明显的改变。
平滑的氙灯光谱,比较而言,会产生相对的色彩漂移。
氙灯还有一个稳定性优点,投影机开启后能够在短时间内进入到平滑光谱状态。
光纤通信复习(各章复习要点)光纤通信复习(各章复习要点)第⼀章光纤的基本理论1、光纤的结构以及各部分所⽤材料成分2、光纤的种类3、光纤的数值孔径与相对折射率差4、光纤的⾊散5、渐变光纤6、单模光纤的带宽计算7、光纤的损耗谱8、多模光纤归⼀化频率,模的数量第⼆章光源和光发射机1、光纤通信中的光源2、LD的P-I曲线,测量Ith做法3、半导体激光器的有源区4、激光器的输出功率与温度关系5、激光器的发射中⼼波长与温度的关系6、发光⼆极管⼀般采⽤的结构7、光源的调制8、从阶跃响应的瞬态分析⼊⼿,对LD数字调制过程出现的电光延迟和张弛振荡的瞬态性质分析(p76)9、曼彻斯特码10、DFB激光器第三章光接收机1、光接收机的主要性能指标2、光接收机主要包括光电变换、放⼤、均衡和再⽣等部分3、光电检测器的两种类型4、光电⼆极管利⽤PN结的什么效应第四章光纤通信系统1、光纤通信系统及其⽹管OAM2、SDH系统3、再⽣段距离的设计分两种情况4、EDFA第五章⽆源光器件和WDM1、⼏个常⽤性能参数2、波分复⽤器的复⽤信道的参考频率和最⼩间隔3、啁啾光纤光栅4、光环形器的各组成部分的功能及⼯作原理其他1、光孤⼦2、中英⽂全称:DWDM 、EDFA 、OADM 、SDH 、SOA第⼀章习题⼀、单选题1、阶跃光纤中的传输模式是靠光射线在纤芯和包层的界⾯上(B)⽽是能量集中在芯⼦之中传输。
A、半反射B、全反射C、全折射D、半折射2、多模渐变折射率光纤纤芯中的折射率是(A)的。
A、连续变化B、恒定不变C、间断变换D、基本不变3、⽬前,光纤在(B)nm处的损耗可以做到0.2dB/nm左右,接近光纤损耗的理论极限值。
A、1050B、1550C、2050D、25504、普通⽯英光纤在波长(A)nm附近波导⾊散与材料⾊散可以相互抵消,使⼆者总的⾊散为零。
A、1310B、2310C、3310D、43105、⾮零⾊散位移单模光纤也称为(D)光纤,是为适应波分复⽤传输系统设计和制造的新型光纤。
LED(发光⼆极管)和激光器⼀、LED:发光⼆极管⼀、LED及其特点Light Emitting Diode,即发光⼆极管,是⼀种半导体固体发光器件,它是利⽤固体半导体芯⽚作为发光材料,当两端加上正向电压,半导体中的载流⼦发⽣复合引起光⼦发射⽽产⽣光。
LED可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、⽩⾊的光。
LED的特点:LED使⽤低压电源,供电电压在6-24V之间,根据产品不同⽽异,所以它是⼀个⽐使⽤⾼压电源更安全的电源,特别适⽤于公共场所;效能:消耗能量较同光效的⽩炽灯减少80%;适⽤性:很⼩,每个单元LED⼩⽚是3-5 mm的正⽅形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境;稳定性:10万⼩时,光衰为初始的50%;响应时间:其⽩炽灯的响应时间为毫秒级,LED 灯的响应时间为纳秒级。
⼆、LED的发光原理及结构介绍发光⼆极管的核⼼部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶⽚,在p型半导体和n型半导体之间有⼀个过渡层,称为p-n结。
在某些半导体材料的P N结中,注⼊的少数载流⼦与多数载流⼦复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从⽽把电能直接转换为光能。
PN结加反向电压,少数载流⼦难以注⼊,故不发光。
这种利⽤注⼊式电致发光原理制作的⼆极管叫发光⼆极管,通称LE D。
当它处于正向⼯作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜⾊的光线,光的强弱与电流有关。
⽽通过对其中发光材料的研究,⼈们逐渐开发出各种光⾊、光效率越来越⾼的L ED元件,但是⽆论怎么变化,LED总的发光原理和结构都没有发⽣太⼤的变化。
三、LED常⽤照明术语1、平均寿命:指⼀批灯⾄50%的数量损坏时的⼩时数。
单位:⼩时(h)。
2、经济寿命:在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的状况下,其综合光束输出减⾄特定的⼩时数。
室外的光源为70%,室内的光源为80%。
3、⾊温:光源发射光的颜⾊与⿊体在某⼀温度下辐射光⾊相同时,⿊体的温度称为该光源的⾊温。